(57)【要約】  【目的】  インキ中に含有する有機溶剤と弾性密閉部材が反応したり膨潤したりせずに確実に密閉し、且つ低温環境下（−２０℃以下の環境）でもインキ収容部材内を加圧する機能を有する。  【構成】  少なくとも有機溶剤を含有したインキを使用し、弾性密閉部材と有機溶剤との溶解度パラメーターの値の差の絶対値を２．４（ＭＰａ）1/2以上で、且つガラス転移点が−７０℃以下にする加圧式塗布具。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも有機溶剤を含有する塗布液を収容した塗布液収容部材の先端に直接または接続部材を介して塗布先を接続してなる塗布具本体と、前記塗布液収容部材に対する相対的な前進移動によって塗布液収容部材内の空気を圧縮する加圧機構と、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の少なくともいずれか一方に設置され、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の他方に密着することによって、塗布液の存在する密閉空間を形成し得る弾性密閉部材とを少なくとも有し、前記加圧機構を操作することによって塗布液の存在する密閉空間を形成した状態で塗布液収容部材内の空気を圧縮して塗布液を押圧し、塗布先より塗布液が吐出することの支援をなす加圧式塗布具において、前記有機溶剤と前記弾性密閉部材との溶解度パラメーターの値の差の絶対値が２．４（ＭＰａ）1/2以上で、且つ前記弾性密閉部材のガラス転移点が、−７０℃以下である加圧式塗布具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも有機溶剤を含有する塗布液を収容した塗布液収容部材の先端に直接または接続部材を介して塗布先を接続してなる塗布具本体と、前記塗布液収容部材に対する相対的な前進移動によって塗布液収容部材内の空気を圧縮する加圧機構と、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の少なくともいずれか一方に設置され、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の他方に密着することによって、塗布液の存在する密閉空間を形成し得る弾性密閉部材とを少なくとも有し、前記加圧機構を操作することによって塗布液の存在する密閉空間を形成した状態で塗布液収容部材内の空気を圧縮して塗布液を押圧し、塗布先より塗布液が吐出することの支援をなす加圧式塗布具に関するものである。尚、本明細書における「塗布」とは、インキや糊などの塗布液を対象物に乗せることを意図した作業であり、図画を描画することを目的とした場合のみならず、文字等を記す所謂筆記する場合などをも含むこととする。
【背景技術】
【０００２】
酸化チタンのような比重の重たい顔料を使用したインキを収容した塗布具は、顔料が沈降して目詰まりを起こし、塗布跡が掠れて不連続となるなど、好ましい連続的な線を形成できないことがある。よって塗布前に容器をよく振って、インキを攪拌させてから使用する修正液を内蔵した塗布具などが知られている。このようなエンドユーザーの攪拌作業が必要ないインキとして、インキ自体の流動性を低くし、高粘度として顔料の沈降を極力抑制したものが知られている。しかし、このような高粘度のインキは、塗布先などにおける微細なインキの通路を通過し難いものとなり、塗布や誤字上に面塗りするような修正液とした場合など、必要な吐出量が得られ難い場合があり、インキの吐出を圧力によって支援するものが知られている。また、これは比重の重たい配合物を使用しない塗布液であっても、盛り上がったような塗布跡を得たい場合や、高粘度の糊液のようなものを塗布液とする場合など、高粘度の塗布液を使用するものにも適用できる。
【０００３】
一方、比較的細い描線が得られると共に、繊維製ペン先や連通多孔を有する樹脂製ペン先を有する塗布具などと異なり、長期間使用してもペン先の摩耗などによる筆記巾の変化が少ないものとしてボールペンが知られている。しかし、ボールペンは、ペン先を下向きにし、ペン先の先端に有するボ−ルを回転させることで紙等の筆記面に塗布液としてのインキを転写して筆記させることを目的に設計されている。故にペン先を上向きにした状態で筆記すると、ペン先内のインキが重力によりインキ収容部材側に移動し時間と共に筆跡がカスレ、筆跡ができない状態となるため、インキの吐出を圧力によって支援するものが知られている。
【０００４】
塗布液の吐出を圧力によって支援するものとして、加圧気体をインキ収容部材内に封入密閉し塗布液収容部材内を常時加圧状態にする圧縮気体封入式の塗布具がある。この圧縮気体封入式の塗布具は、圧縮気体を封入した部材に、気体の透過が少ない材料を使用しなければならず、一般的にコスト高となり、且つ製造設備も複雑化する問題がある。そこで気体の透過が少ない前記部材を使用しないものとして、塗布時のみ一時的に塗布液収容部材内を加圧する塗布具が知られている。特開２００４−００９６４５公報（特許文献１）記載の発明には、塗布具の後端の操作部を操作することによるペン先の出没機構と、ペン先を被筆記面に押し付けることによってペン先と接続された塗布液収容部材を後退させて塗布液収容部材内を加圧する手段とを備えた加圧式塗布具が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−００９６４５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の発明では、インキ収容部材に対する相対的な加圧部材の前進操作によって、密閉室内の空気にてインキの後端界面を押圧してインキの吐出支援をなしている。しかし圧縮空気を密閉状態とするための弾性弁が経時的にインキ中に含有される有機溶剤と反応したり膨潤したりする。その結果、反応した弾性弁の表面で硬度低下が起こり、圧縮空気の力に耐えきれず一部弾性弁の表面で隙間が空き加圧機構又はインキ収容部材と弾性弁が密着する部分で外気と連通し閉塞できない状態となる。さらに膨潤すると寸法が大きくなり、前記状態が顕著になる。故にインキ収容部材内を加圧することができなくなると共に、高粘度のインキを微細なインキの通路を通過しペン先より吐出ができない状態となる。またペン先を上向きにした状態で筆記できない状態となる。
本発明の目的は、インキ中に含有する有機溶剤と弾性密閉部材が反応したり膨潤したりせずに確実に密閉し、インキ収容部材内を加圧する機能を維持できるものとすること、更に、低温環境下（−２０℃以下の環境）においても、前記機能を有するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、少なくとも有機溶剤を含有する塗布液を収容した塗布液収容部材の先端に直接または接続部材を介して塗布先を接続してなる塗布具本体と、前記塗布液収容部材に対する相対的な前進移動によって塗布液収容部材内の空気を圧縮する加圧機構と、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の少なくともいずれか一方に設置され、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の他方に密着することによって、塗布液の存在する密閉空間を形成し得る弾性密閉部材とを少なくとも有し、前記加圧機構を操作することによって塗布液の存在する密閉空間を形成した状態で塗布液収容部材内の空気を圧縮して塗布液を押圧し、塗布先より塗布液が吐出することの支援をなす加圧式塗布具において、前記有機溶剤と前記弾性密閉部材との溶解度パラメーターの値の差の絶対値が２．４（ＭＰａ）1/2以上で、且つ前記弾性密閉部材のガラス転移点が、−７０℃以下である加圧式塗布具を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、有機溶剤を含有したインキを使用し、弾性密閉部材と有機溶剤との溶解度パラメーターの値の差の絶対値を２．４（ＭＰａ）1/2以上で、且つ弾性密閉部材のガラス転移点を−７０℃以下にすることにより、弾性密閉部材表面で起こる微少な反応溶解での硬度低下により、前記相対的な前後移動間で移動にともなう弾性密閉部材の変形による密閉の低下が抑制され、且つ低温環境下（−２０℃以下の環境）においても、弾性密閉部材を構成する材料の分子の自由度が保たれ柔軟性が失われず硬度上昇を抑制でき確実な密閉が得られる。さらに、有機溶剤と弾性密閉部材表面とが過剰に反応溶解することはなく、加圧機構又はインキ収容部材への溶解接着が極力抑えられ加圧機構又はインキ収容部材に対する相対的な前後移動が妨げられず、且つ低温環境下（−２０℃以下の環境）での弾性密閉部材の柔軟性の低下によるインキ収容部材に対する相対的な前進移動が可能となり、インキ収容部材内を加圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
塗布具本体は、塗布液を収容する塗布液収容部材の先端に、塗布先部材を接続したものである。塗布先部材は、筆記部材としてのボ−ルを回転自在に抱持したボールホルダーとから少なくともなる所謂ボ−ルペンチップ構造を有するものが好適に使用でき、ボールとボールホルダーとの接触によって、塗布液の吐出と非吐出を管理可能なものである。また、ボールホルダーの内面に押し当てるようにボールを前方付勢するコイルスプリングを内挿したものとすることもできる。塗布液収容部材は、ポリプロピレンやポリエチレンなどの合成樹脂の押し出し成型品や射出成型品などを適宜長さに切断したものができるが、金属製のパイプなどとしてもよい。塗布液収容部材内には少なくとも有機溶剤を含有するインキや修正液、糊液などを収容する。また、密閉以外の目的として、加圧力を効率的に塗布液に付与しえるよう、塗布液の後端界面に、ゲル状物質や固体などのフォロアーを配置してもよい。
【０００９】
加圧機構は、塗布液収容部材内の空間にさらに空気を導入させて加圧状態を形成するものである。具体的には、加圧機構の前進操作時には塗布液収容部材内の空間を密閉しながら圧力を付与し、加圧機構が前進位置を維持している状態では塗布液が消費されない限り圧力を付与した状態を維持する。また前進位置係止を解除して前進操作する前の状態に戻る際には、塗布液収容部材に対して大気と連通する通気路を形成するものである。加圧機構の前進加圧動作は、塗布先先端の突出操作と連動したものとすることもできる。
【００１０】
弾性密閉部材は、加圧機構及び／又は塗布液収容部材の少なくともいずれか一方に設置固定され、加圧すると塗布液収容部材と加圧機構内の空気が圧縮されるように、前記加圧機構及び／又は塗布液収容部材の他方に密着密閉し通気路を閉塞する。弾性密閉部材の材質は、塗布液に含有する有機溶剤との溶解度パラメ−タ−の値の差の絶対値が２．４（ＭＰａ）1/2以上で且つガラス転移点が−７０℃以下のものであればよい。
弾性密閉部材にシリコーンオイルやフッ素オイルなどの液状潤滑剤や、炭素や二流化モリブデンなどの固体潤滑剤を含浸させたものや、弾性密閉部材の表面に塗布したものなども使用できる。
【００１１】
さらに図面に基づき詳細に説明する。
図１及び図２は、操作によって摺動する回転子の回転により前後位置の係止を繰り返し行う、所謂回転カム機構を利用した出没式ボールペンとした例である。
外装体は、基本的に先軸１、中軸２、後軸３との三部材から構成されている。ペン先突出孔１ａを有する先軸１は、ペン先４を有する筆記具本体５の接続部材６との間に第１の弾発部材７を介在させ筆記具本体５を後方付勢している。中軸２は先軸１内に挿入される前側小径部２ａを有すると共に、外部に把持部となる弾性帯２ｂを装着している。この前側小径部２ａは、先端を接続部材６と衝接させており、筆記具本体５の後退規制をなしている。この中軸２の後端も後軸３に挿入される後側小径部２ｃとなっており、この後端部と加圧機構との間に第２の弾発部材８を介在させて、加圧機構を後方付勢している。
筆記具本体５は、先端にボールペンチップであるペン先４と接続部材６とインキ収容部材９とを備えている。インキ収容部材９の内部には、有機溶剤を含有するインキ１０が収容されている。含有する有機溶剤の具体例としては、ベンジルアルコール、ベンジルグリコールやフェニルグリコールなどが挙げられる。
また、インキ収容部材９の後部は後軸３内に位置している。これらの先軸１、中軸２、後軸３は、それぞれまたは全てを一体に形成しても良い。
【００１２】
要部拡大図である図２に示すように、インキ収容部材９の後部には、加圧機構であるシリンダ部材１１が覆い被さっている。シリンダ部材１１は、環状のバネ受け１１ａとシリンダ本体１１ｂとこれらに挟まれて固定されている弾性密閉部材１１ｃとからなっており、弾性密閉部材１１ｃはインキ収容部材外壁に対して気密に周状当接して摺接可能な内径としてある。弾性密閉部材１１ｃの材質は、インキ１０に含有する有機溶剤との溶解度パラメ−タ−の値の差の絶対値が２．４（ＭＰａ）1/2以上で、且つガラス転移点が−７０℃以下のものである。弾性密閉部材１１ｃの材質の具体的としては、シリコーンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴムなどが挙げられる。
シリンダ本体１１ｂは、外壁に係止突起１１ｄを有しており、後軸３の後端に固定したクリップ１３ａを有するカム筒１３の内壁に形成したカム溝１３ｂに摺動可能に嵌っている状態となっている。またシリンダ本体１１ｂの後端は、後軸３の後端から突出している操作部材１２の先端と互いの傾斜状凹凸部１１ｅ、１２ａが噛み合うように衝接しており、シリンダ部材１１、操作部材１２、カム筒１３が、それぞれ回転カム機構の回転子、摺動子、カム筒に該当するものとなっている。
【実施例】
【００１３】
実施例１〜５と比較例１〜３を表１に示す。
表１はインキ１０に含有する有機溶剤と弾性密閉部材１１ｃに用いる材質との組み合わせた例である。下記試験の結果を表２に示す。
【００１４】
弾性密閉部材単体での評価は、下記の有機溶剤浸せき試験及び低温経時試験を実施した。
＜有機溶剤浸せき試験＞
有機溶剤浸せき試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１に基づき行った。
実施例１〜５及び比較例１〜３の弾性密閉部材と同じ材質を用いてダンベル状３号形試験片（ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１で定められている試験片の形状）を作成し、ガラス製試験容器内に実施例、比較例に使用した各有機溶剤と、前記ダンベル状３号形試験片とを入れ、試験片を有機溶剤中に完全に浸せきさせる。そのガラス製試験容器を７０℃で７２時間恒温経時した後、寸法変化（試験片の長手方向の長さ）を測定し、浸漬前の寸法との変化率（％）を算出した。
【００１５】
＜低温経時試験＞
低温経時試験は、前記有機溶剤浸せき試験と同じ形状の試験片を用い、−２０℃で２４時間恒温経時した後の硬度を夫々測定し、経時前の試験片の硬度との変化率（％）を算出した。なお硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１「スプリング式硬さ試験（Ａ形）」に準じて測定した。
【００１６】
製品形態での評価は、図１に示した出没式ボールペンを用いて、下記の有機溶剤浸せき試験後のペン先上向き筆記試験及び低温経時試験後のペン先上向き筆記試験を実施した。
＜有機溶剤浸せき試験後のペン先上向き筆記試験＞
実施例１〜５及び比較例１〜３の弾性密閉部材１１ｃをガラス製試験容器内に実施例、比較例に使用した各有機溶剤と、前記弾性密閉部材１１ｃとを入れ、弾性密閉部材１１ｃを有機溶剤中に完全に浸せきさせる。そのガラス製試験容器を７０℃で７２時間恒温経時した後、弾性密閉部材１１ｃを取り出し、図１の出没式ボールペンに組み込み製品形態とした。次にペン先を出没させた後、壁に張り付けた筆記用紙上に筆記角度水平−３０度で１ｃｍ角の文字を筆記し、筆記できた文字数を評価した。
【００１７】
＜低温経時試験後のペン先上向き筆記試験＞
実施例１〜５及び比較例１〜３の弾性密閉部材１１ｃを図１の出没式ボールペンに組み込み製品形態とした。次に製品形態とした出没式ボールペンを−２０℃で２４時間恒温経時した後、ペン先を出没させ、壁に張り付けた筆記用紙上に筆記角度水平−３０度で１ｃｍ角の文字を筆記し、筆記できた文字数を評価した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一例を示す縦断面図。
【図２】図１のＩ部拡大縦断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  先軸
１ａ  ペン先突出孔
２  中軸
２ａ  前側小径部
２ｂ  弾性帯
２ｃ  後側小径部
３  後軸
４  ペン先
５  筆記具本体
６  接続部材
７  第１の弾発部材
８  第２の弾発部材
９  インキ収容部材
１０  インキ
１１  シリンダ部材
１１ａ  環状のバネ受け
１１ｂ  シリンダ本体
１１ｃ  弾性密閉部材
１１ｄ  係止突起
１１ｅ  傾斜状凹凸部
１２  操作部材
１２ａ  傾斜状凹凸部
１３  カム筒
１３ａ  クリップ
１３ｂ  カム溝
【図１】
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【図２】
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